Gia công CNC cho các bộ phận EV - Quản lý nhiệt, niêm phong, căn chỉnh và kiểm soát sản xuất

Vỏ biến tần có thể cung cấp hỗ trợ về cấu trúc, định tuyến chất làm mát, giao diện che chắn điện từ, vị trí đầu nối và bề mặt bịt kín trong một bộ phận. Tấm làm mát pin có thể kết hợp các yêu cầu về độ phẳng, tính toàn vẹn của kênh, vị trí cổng, lớp phủ, độ sạch và các yêu cầu kiểm tra rò rỉ. Vỏ động cơ phải định vị các vòng bi và các bề mặt liên quan đến stato đồng thời quản lý nhiệt và tải lắp ráp. Mỗi chức năng tạo ra một rủi ro sản xuất khác nhau. Việc áp dụng cùng một yêu cầu về dung sai chung và bề mặt cho mọi tính năng thường làm tăng chi phí mà không bảo vệ được các mối quan hệ quan trọng nhất

Các thành phần EV quan trọng thường chứa một số giao diện phải liên quan đến nhau sau khi gia công và hoàn thiện. Mặt phẳng lắp có thể điều khiển vị trí vỏ trong xe, trong khi lỗ ổ trục điều khiển trục quay và mặt bích nắp điều khiển độ kín. Nếu các tính năng này được xác định kích thước từ các nguồn gốc không liên quan, việc kiểm tra có thể đạt được các kích thước riêng lẻ trong khi tổ hợp vẫn gặp phải tình trạng sai lệch. Câu hỏi đánh giá dữ liệu  Bề mặt nào định vị vật lý các bộ phận trong xe hoặc cụm lắp ráp phụ?  Các lỗ, chốt, khe hoặc mẫu nào quyết định vị trí của động cơ, hộp số, pin hoặc đầu nối?  Những tính năng nào cần được hoàn thiện trong một lần thiết lập để bảo vệ mối quan hệ giữa chúng?  Lớp phủ, lực nén của miếng đệm, vật chèn hoặc mômen lắp ráp có làm thay đổi giao diện cuối cùng không?  Có thể sao chép sơ đồ chuẩn bản vẽ mà không làm biến dạng một phần mỏng hoặc linh hoạt không?

Hệ thống pin, động cơ và điện tử công suất đều yêu cầu kiểm soát nhiệt độ. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ mô tả hệ thống nhiệt EV có nhiệm vụ duy trì nhiệt độ hoạt động cho pin, động cơ điện, thiết bị điện tử công suất và các bộ phận liên quan. Các tấm làm mát gia công, tấm lạnh, ống góp và vỏ có thể tạo thành một phần của đường dẫn nhiệt này. Độ phẳng rất quan trọng khi tấm tiếp xúc với mô-đun, cụm điện tử, vật liệu giao diện nhiệt hoặc vỏ. Tuy nhiên, hiệu suất nhiệt cũng phụ thuộc vào áp suất tiếp xúc, tình trạng bề mặt, cách bố trí kênh, vật liệu, độ dày thành, phân bố chất làm mát, độ cứng của cụm và điều kiện đo độ phẳng. Những cân nhắc về thiết kế và sản xuất  Xác định vùng tiếp xúc chức năng thay vì áp dụng độ phẳng chặt nhất cho toàn bộ bên ngoài.  Xác định kích thước nào được áp dụng trước và sau khi anodizing, lớp phủ chuyển đổi, lớp mạ hoặc lớp hoàn thiện khác.  Cung cấp quyền truy cập để gỡ lỗi, làm sạch và kiểm tra các kênh và cổng giao nhau.  Tránh các phần mỏng không cần thiết bị biến dạng trong quá trình gia công hoặc dưới tác dụng của bu lông và vòng đệm.  Xác định các yêu cầu về áp suất, dòng chảy, rò rỉ, độ sạch và tài liệu riêng biệt với việc kiểm tra kích thước.

Giao diện bịt kín được điều khiển bởi mối nối hoàn chỉnh: hình dạng bề mặt, độ nhám, tình trạng cạnh, hình học miếng đệm hoặc vòng chữ O, tải dây buộc, độ sạch và lắp ráp. Lưu ý chung chung như “không rò rỉ” không xác định cách chấp nhận một bộ phận gia công riêng lẻ. Mạch làm mát gây ra các rủi ro bổ sung tại các điểm giao cắt được khoan, cổng ren, phích cắm, nắp, bề mặt được hàn đồng hoặc hàn và các vị trí khó gỡ bavia hoặc xả sạch. Nếu cần phải kiểm tra áp suất hoặc rò rỉ, RFQ phải nêu rõ môi trường thử nghiệm, áp suất, thời gian, kết quả cho phép, vật cố định kín, giai đoạn xử lý và yêu cầu báo cáo.

Sự phát triển xe điện thường ưu tiên giảm khối lượng, nhưng các túi sâu, gân mỏng, tấm rộng và việc loại bỏ vật liệu không đồng đều có thể giải phóng ứng suất dư và giảm độ cứng. Một bộ phận có thể đúng khi được kẹp và di chuyển sau khi tháo kẹp, hoàn thiện, vận chuyển hoặc lắp ráp. Kiểm soát quy trình  Xem xét tình trạng nguyên liệu thô và trợ cấp gia công trước khi hoàn thiện lộ trình quy trình.  Sử dụng gia công thô và hoàn thiện theo giai đoạn khi loại bỏ một lượng lớn vật liệu.  Cân bằng việc loại bỏ vật liệu ở nơi hình học cho phép và tránh đầu vào nhiệt cục bộ quá mức.  Thiết lập lại các mốc chức năng trước khi kết thúc các mối quan hệ quan trọng.  Xác định xem các bộ phận linh hoạt được kiểm tra ở trạng thái tự do, bị hạn chế hay ở trạng thái lắp ráp đại diện. Thắt chặt mọi chiều không giải quyết được sự mất ổn định về cấu trúc. Kế hoạch vẽ và điều khiển nên tập trung vào các giao diện xác định việc lắp ráp và hiệu suất.

Động cơ điện, bộ truyền động giảm tốc và vỏ ổ trục thường kết hợp các lỗ khoan, vai, đường kính trục dẫn hướng, mặt lắp, kiểu bu lông, tính năng làm mát và vị trí cảm biến chính xác. Chỉ kích thước thôi là chưa đủ: độ đồng trục, vị trí, độ vuông góc và các mối quan hệ liên quan đến độ đảo có thể xác định tải trọng lắp ráp và căn chỉnh quay. Cân nhắc kiểm tra  Thống nhất các tính năng dữ liệu nào thiết lập hệ tọa độ nhà ở.  Đo các lỗ khoan liên quan và các mặt lắp đặt trong một thiết lập phản ánh sơ đồ chuẩn của bản vẽ.  Xác định sự phù hợp bằng cách sử dụng vật liệu, nhiệt độ và điều kiện hoàn thiện thực tế.  Xem xét liệu thành vỏ mỏng có bị biến dạng khi kiểm tra thông thường hay không.  Tách biệt việc xác minh kích thước khỏi các kiểm tra chức năng như độ quay, tiếng ồn hoặc hiệu suất lắp ráp.

Hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi để làm vỏ, vỏ, tấm và giá đỡ nhẹ; thép và thép không gỉ có thể được chọn cho trục, bề mặt chống mài mòn, ốc vít hoặc các bộ phận chịu tải cao hơn; nhựa kỹ thuật có thể hỗ trợ các chức năng cách nhiệt, ma sát thấp hoặc bảo vệ. Cấp độ và tình trạng chính xác phải tuân theo thiết kế thành phần. Xử lý bề mặt có thể hỗ trợ bảo vệ chống ăn mòn, mài mòn, hoạt động điện, hình thức hoặc liên kết, nhưng nó cũng có thể thay đổi kích thước, độ khít, điện trở tiếp xúc và bề mặt bịt kín. Bản vẽ phải xác định các khu vực được che chắn, các điểm tiếp xúc điện không có lớp phủ, các kích thước sau khi hoàn thiện, các vùng quan trọng về ngoại hình và bất kỳ yêu cầu nào về bộ xử lý hoặc chứng chỉ đã được phê duyệt.

Các bộ phận được gia công có thể góp phần nối đất, che chắn, cách ly và hỗ trợ đầu nối, nhưng đây là các chức năng điện ở cấp độ hệ thống. Nhà cung cấp gia công không nên suy luận khả năng chấp nhận điện chỉ từ loại vật liệu hoặc hình thức bên ngoài. RFQ nên làm rõ  Những bề mặt nào phải duy trì tính dẫn điện, được phủ, cách điện hoặc không có anodize.  Các chi tiết chèn ren, giá đỡ thanh cái, mặt bích đầu nối hoặc các điểm liên kết đều cần có sự chuẩn bị đặc biệt.  Cần phải kiểm tra điện, giới hạn điện trở hoặc hồ sơ xác minh nào và ai thực hiện việc đó.  Việc làm lại, đánh bóng hoặc làm sạch về mặt thẩm mỹ có thể ảnh hưởng như thế nào đến bề mặt tiếp xúc dẫn điện.  Việc xử lý và đóng gói có phải bảo vệ các giao diện điện áp cao, bịt kín hoặc dễ bị nhiễm bẩn hay không.

Gia công CNC nguyên mẫu có giá trị trong việc xác minh bao bì, giao diện, trình tự lắp ráp, lộ trình làm mát và truy cập thử nghiệm trước khi hoàn tất công cụ sản xuất chuyên dụng. Khi chương trình chuyển sang sản xuất ô tô, các biện pháp kiểm soát thường trở nên chính thức hơn và dành riêng cho khách hàng. IATF 16949 cung cấp khuôn khổ quản lý chất lượng ô tô, nhưng chứng nhận không tự động xác định cấp độ PPAP, nghiên cứu năng lực, kế hoạch kiểm soát, truy xuất nguồn gốc, lấy mẫu, đóng gói hoặc hồ sơ dành riêng cho khách hàng cho một đơn đặt hàng riêng lẻ. Những sản phẩm này phải được thống nhất trong quá trình báo giá. Ranh giới kiểm soát thay đổi Nguồn vật liệu, lộ trình máy, ý tưởng thiết bị cố định, bộ xử lý đặc biệt, phương pháp kiểm tra, sửa đổi bao bì hoặc thiết kế có thể ảnh hưởng đến kết quả đã được xác nhận. Khách hàng nên nêu rõ những thay đổi nào cần được thông báo hoặc phê duyệt và nhà cung cấp phải duy trì việc sửa đổi và nhận dạng lô hàng rõ ràng.

Báo cáo chính thức là một báo cáo được xác định rõ ràng có tác động đến chi phí và thời gian thực hiện. Phải yêu cầu báo cáo CMM, hồ sơ bài viết đầu tiên, chứng chỉ vật liệu, giấy chứng nhận sự phù hợp, chứng chỉ quy trình đặc biệt và báo cáo kiểm tra chức năng trước khi lên kế hoạch cho quy trình.

 Kiểm soát mô hình 3D và bản vẽ 2D với nhận dạng sửa đổi.  Chức năng thành phần và nhận dạng các bề mặt bịt kín, nhiệt, ổ trục, điện và kết cấu.  Các quy tắc cấp vật liệu, điều kiện, chứng nhận, truy xuất nguồn gốc và thay thế.  Các kích thước quan trọng, GD&T, độ vừa khít, độ hoàn thiện bề mặt, các yêu cầu về cạnh và độ sạch.  Các yêu cầu về xử lý bề mặt, che phủ, kiểm tra nguồn đã được phê duyệt và sau khi hoàn thiện.  Kiểm tra rò rỉ, áp suất, dòng chảy, điện hoặc lắp ráp với các phương pháp và giới hạn chấp nhận.  Kế hoạch kiểm tra, định dạng báo cáo, lấy mẫu, phạm vi FAI hoặc PPAP và kỳ vọng lưu giữ hồ sơ.  Các yêu cầu về đóng gói, dán nhãn, thông báo thay đổi, sự không phù hợp và sai lệch.

Gia công CNC cho các bộ phận EV thành công khi độ chính xác cơ học được kết nối với hiệu suất nhiệt, độ kín, giao diện điện, hoạt động kết cấu, kiểm tra và kiểm soát sản xuất. Dung sai gần chỉ có giá trị khi nó bảo vệ được một chức năng được xác định rõ ràng. Các dự án mạnh nhất sẽ sớm xác định các giao diện quan trọng và chuyển chúng thành các yêu cầu về bản vẽ, kiểm tra và tài liệu có thể đo lường được. Điều này mang lại cho nhà cung cấp cơ sở đáng tin cậy để lựa chọn vật liệu, tổ chức gia công, trình tự gia công, hoàn thiện, kiểm tra, lập kế hoạch chi phí và thời gian thực hiện. GZ Prototype hỗ trợ các nguyên mẫu được gia công bằng CNC và các lô nhỏ bằng kim loại và nhựa kỹ thuật sử dụng khả năng 3 trục, 4 trục và 5 trục theo hệ thống chất lượng ISO 9001 và IATF 16949. Việc chia sẻ sớm các giao diện chức năng và các yêu cầu xác nhận sẽ cho phép đánh giá DFM hữu ích hơn trước khi bắt đầu gia công.

Laura Smith 2021 Tuân thủ ISO thực tế cho các nhóm bận rộn Michael Brown 2020 Xây dựng hệ thống kiểm soát tài liệu rõ ràng cho kiểm tra ISO Emily Carter 2022 Những cách đơn giản để chuẩn bị nhân viên đánh giá ISO Daniel Wilson 2019 Quản lý hồ sơ và bằng chứng trong hệ thống chất lượng Sophia Lee 2023 Hướng dẫn thực hành về ISO 9001 ISO 14001 và ISO 45001 Hỗ trợ James Taylor 2021 Biến các yêu cầu ISO thành quy trình công việc hàng ngày